具体描述
内容简介
《制造技术:金属切削与机床(第2卷)(英文版·原书第2版)》是一本适合于我国高校机械工程及自动化以及相关专业的优秀英文原版教材,同时也不失为一本专业的教学参考书。可用于相关专业的专业英语教学,并可供机械工程和制造工程领域的专业技术人员参考。
《制造技术:金属切削与机床(第2卷)(英文版·原书第2版) 》侧重机械制造的基本内容,包括涂层硬质合金、机械加工技术、通用测量设备和特种加工技术四大部分。
将原书中第14章“工艺规划”改写为“工装与夹具”
增加了介绍涂层硬质合金的内容。
加强了机床传动系统及作动器方面的内容。
改写了第11章“特种加工”的内容,增加了水切割等新工艺方法。
第15章对摩擦学方面的通用测量设备内容进行了更新。 作者简介
作者:(美国)拉奥(P N Rao) 目录
出版说明
序
Preface
1. Introduction
1.1 Introduction to Material Removal Processes
1.2 Variety of Machine Tools
2. Metal Cutting
Objectives
2.1 Introduction
2.2 Chip Formation
2.3 Shear Zone
2.4 Orthogonal Cutting
2.5 Shear Angle and Its Relevance
2.6 Cutting Tool Materials
2.7 Thermal Aspects
2.8 Tool Wear and Tool Life
2.9 Surface Finish
2.10 Cutting Fluids
2.11 Empirical and Analytical Determination of Cutting Forces
2.12 Economics
Summary
References
Review Questions
Problems
3. Machine Tools
Objectives
3.1 Introduction
3.2 Classification of Machine Tools
3.3 Generating and Forming
3.4 Methods of Generating Surfaces
3.5 Accuracy and Finish Achievable
3.6 Basic Elements of Machine Tools
3.7 Support Structures
3.8 Power Transmission
3.9 Actuation Systems
3.10 Guideways
3.11 General Work Holding Methods
Summary
References
Questions
4. Centre Lathe
Objectives
4.1 Introduction
4.2 Constructional Features of a Centre Lathe
4.3 Aids for Support and Location
4.4 Cutting Tools
4.5 Operations Performed in a Centre Lathe
4.6 Taper Turning Methods
4.7 Thread-cutting Methods
4.8 Special Attachments
4.9 Machining Time and Power Estimation
4.10 Typical Setups
Summary
References
Questions
Problems
5. Special-Purpose Lathes
Objectives
5.1 Limitations of a Centre Lathe
5.2 Capstan and Turret Lathes
5.3 Automatic Lathes
5.4 Tooling Layout and CAM Design for Automatic Lathes
Summary
Questions
6. Reciprocating Machine Tools
Objectives
6.1 Introduction
6.2 Shaper
6.3 Planing Machine
6.4 Slotter
Summary
Questions
Problems
7. Milling
Objectives
7.1 Introduction
7.2 Types of Milling Machines
7.3 Milling Cutters
7.4 Milling Operations
7.5 Dividing Head
7.6 Milling Mechanics
7.7 Milling Time and Power Estimation
7.8 Special Setups
Summary
Questions
Problems
8. Hole-Making Operations
Objectives
8.1 Introduction
8.2 Drilling
8.3 Reaming
8.4 Boring
8.5 Tapping
8.6 Other Hole-making Operations
Summary
Questions
Problems
9. Abrasive Processes
Objectives
9.1 Introduction
9.2 Grinding Wheel Designation and Selection
9.3 Types of Grinding Machines
9.4 Grinding Process
9.5 Grinding Process Parameters
9.6 Creep Feed Grinding
9.7 Honing
9.8 Lapping
9.9 Other Finishing Processes
Summary
Questions
Problems
10. Other Machine Tools
Objectives
10.1 Sawing
10.2 Broaching
10.3 Gear Cutting
Summary
Questions
11. Unconventional Machining Processes
Objectives
11.1 Need for Unconventional Processes
11.2 Electric Discharge Machining
11.3 Electro-chemical Machining
11.4 Ultrasonic Machining
11.5 Chemical Machining
11.6 Laser Beam Machining
11.7 Abrasive Water Jet Machining
Summary
References
Questions
12. Machine Tool Testing
Objectives
12.1 Introduction
12.2 Measuring Instruments Used for Testing
12.3 Test Procedures
12.4 Acceptance Tests
Summary
13. Designing for Machining
Objectives
13.1 Introduction
13.2 General Guidelines for Design for Machining
13.3 Design for Turning
13.4 Design for Hole Making Operations
Summary
14. Jigs and Fixtures
Objectives
14.1 Introduction
14.2 Functional Surfaces
14.3 Location Principles
14.4 Locating Devices
14.5 Clamping Devices
14.6 Jigs
14.7 Designing a Jig
14.8 Fixtures
Summary
Questions
15. Metrology
Objectives
15.1 Introduction
15.2 Tolerances, Limits and Fits
15.3 Linear Measurement
15.4 Angular Measurement
15.5 Thread Measurement
15.6 Surface Texture
15.7 Gauges and Gauge Design
Summary
Questions
16. Numerical Control of Machine Tools
Objectives
16.1 Introduction
16.2 Numerical Control
16.3 NC Machine Tools
16.4 Part Programming Fundamentals
16.5 Manual Part Programming Methods
16.6 Computer Aided Part Programming
Summary
Questions
Problems
Index
读者信息反馈表 精彩书摘
Types of cutting fluids There are three basic types of cutting fluids used in metal cutting. They are Water based emulsions Pure water is by far the best cutting fluid available because of its highest heat carrying capacity (high specific heat). Besides this, it is cheap and easily available. Its low viscosity makes it flow at high rates through the cutting fluid system and penetrate the cutting zone. However, water corrodes the work material very quickly, particularly at high temperatures prevalent in the cutting zone as well as the machine tool parts on which it is likely to spill.
Hence, other materials are added to water to improve its wetting characteristics, rust inhibitors, and any other additives to improve lubrication characteristics. These are also called water soluble oils. The concentrated oil is normally diluted in water to any desired concentration, such as 30 : 1 to 80 : 1. Straight Mineral oils These are the pure mineral oils without any additives. Their main function is lubrication and rust prevention. These are chemically stable and lower in cost. However, their effectiveness as cutting fluids is limited and therefore would be used for light duty application only. Mineral oils with additives (Neat oils) This is by far the largest variety of cutting fluids available commercially. A number of additives have been developed, which when added to the mineral oils would produce the desirable characteristics for the different machining situations. Many difficult to machine situations would be helped by the use of these cutting fluids. These are generally termed as neat oils.
The additives generally improve the load carrying capacity as well as chemical activity. Fatty oils are generally used for adding the load carrying properties. Other class of additives termed as EP (Extreme Pressure) additives are used for more difficult to machine situations. These EP agents come into effect whenever minute highspots on the mating surfaces break through the oil film, and rub together to set up localised high temperature spots. This high temperature causes the EP additives to react with the adjacent metals, and create an anti-welding layer of solid lubricant, precisely where it is required. The layer is continuously broken by the severe rubbing action between the chip and the tool.
EP additives are basically chlorine or sulphur, or a combination of both of them. As a result, the anti- welding compounds formed in the cutting zone are iron chloride and iron sulphide, both of which have very low shear strengths.
…… 前言/序言
由美国北依阿华大学(University of Northern lowa)工业技术系P N Rao教授所著的《制造技术第1卷铸造、成形和焊接》(Manufacturing Technology Volume 1 Foundry,Forming and Welding)和《制造技术第2卷金属切削和机床》(Manufacturing Technology Volume 2 Metal Cutting andMachine Tools)已经分别出版到第3版和第2版,它们已经被国外多所大学选为工程类本科学生学习制造技术的专业基础教科书。几年前,作为国外优秀原版教材,机械工业出版社引进出版了该书的前一个版本,国内部分高校已经采用它们作为“工程材料及成形技术”、“机械制造技术基础”或“制造工程基础(包括成形加工和切削加工)”等机械工程及自动化类专业核心课程的教材或主要教学参考书。该书的引进出版和教学应用,对于促进国内机械工程本科教学中更新教材、教学研究和双语教学等工作,产生了积极的重要作用。
以使用本教材的教师和学生的反馈信息为基础,最新出版的这两卷书对第1卷的主要内容进行了大幅度地修订,也对第2卷的部分内容进行了调整和补充,从而使全书内容能够尽可能地反映出制造工艺与装备技术的新进展,使各章节内容更加简明和紧凑,从而更加便于教师和学生使用。
第1卷修订后将原来的29章内容重新组织改写为12章,删去了以前章节中一些重复的内容;重新绘制了部分示意图,使之更加清晰和易于学生理解;增加了有关抗拉试验、激光热处理、快速原型等10余处内容,重写了钎焊的全部内容。第2卷修订后各章标题变化不大,只是将原书中第14章“工艺规划”整个一章改写为“工装与夹具”,但在具体内容上,也进行了较大的修改和补充。第2章增加了介绍涂层硬质合金的内容,第3章加强了机床传动系统及作动器方面的内容,改写了第11章“特种加工”的内容,增加了水切割等新工艺方法,第15章对摩擦学方面的通用测量设备内容进行了更新。此外,该书还别开生面地在正文之前增加了“图示预览(Visual Walkthrough)”,将该章主要内容组成,如教学目的、发展历史、图示范例、已解决的问题、小结、思考题和习题等,用图示和文字做了一个概要描述,这将帮助读者更好地利用该书各章节的内容。
通过以上修订、补充和改写,使新版本制造技术的内容更加系统完整,文字更加简洁易读,图例更加清晰明了。
本书不失为一套适用于我国高校机械工程及自动化以及相关专业的优秀英文原版教材和教学参考书,也适用于相关专业的专业英语教材,并可供机械工程和制造工程领域的专业技术人员学习、参考。
制造技术:金属切削与机床(第2卷)(英文版·原书第2版) 本书是一部关于现代制造技术核心领域的权威著作,深入探讨了金属切削工艺及其支撑设备——机床的原理、应用与发展。作为该领域的经典教材,本书以其严谨的学术态度、全面的内容覆盖和前沿的技术视野,为读者提供了坚实的理论基础和实践指导。 金属切削:精益制造的基石 金属切削是现代制造业中不可或缺的关键工序,其效率、精度和成本直接影响着产品的质量和竞争力。本书的金属切削部分,将带领读者系统性地理解这一复杂过程。 切削原理与力学分析: 首先,本书会详细阐述切削过程的基本原理,包括切屑的形成机制、切削力、切削热的产生与传递。通过深入的力学分析,读者将理解切削力的大小、方向如何影响刀具的磨损、工件的变形以及加工精度,并学习如何运用切削理论来优化加工参数。 刀具材料与几何参数: 刀具是切削过程的灵魂。本书将全面介绍各种高性能刀具材料,如高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石等,深入分析它们的物理和化学性能,以及在不同切削条件下的适用性。同时,刀具的几何参数,如前角、后角、主偏角等,对切削效果至关重要,本书会详细解释这些参数的设计原则及其对切削力、切屑形态、表面质量的影响。 切削过程中的影响因素: 除了刀具和材料本身,切削速度、进给量、切削深度、冷却润滑等因素同样对切削过程产生显著影响。本书将对这些参数的相互关系进行深入剖析,指导读者如何根据具体加工任务选择最优的切削参数组合,以实现高效、高质量的切削。 不同切削方法的工艺分析: 书中会详细介绍各种主要的金属切削方法,包括但不限于: 车削: 涵盖外圆车削、内圆车削、端面车削、螺纹车削、偏心车削等,并讨论不同类型的车床及其适用范围。 铣削: 深入分析立式铣削、卧式铣削、端面铣削、仿形铣削、成形铣削等,以及铣刀的类型、结构和选用。 钻削与镗削: 讲解钻孔、扩孔、锪孔、镗孔等工艺,以及钻床、镗床的结构特点和操作要领。 磨削: 重点介绍外圆磨削、内圆磨削、平面磨削、无心磨削等,以及砂轮的选择、修整和磨削参数的优化。 特种加工: 简要介绍电火花加工(EDM)、激光切割、水射流切割等先进制造技术,为读者拓展视野。 切削过程的质量控制: 切削不仅仅是去除材料,更是塑造零件的关键。本书将深入探讨如何通过切削工艺来控制工件的尺寸精度、形状精度、位置精度以及表面粗糙度,并介绍相关的检测方法和质量评价标准。 机床:实现精确制造的平台 机床是金属切削过程得以实现和高效进行的物质载体。本书对机床的论述,将使读者深刻理解现代机床的设计理念、工作原理和技术发展。 机床的基本组成与功能: 本部分将解析各类机床(如车床、铣床、镗床、磨床、钻床等)的基本组成,包括床身、床鞍、刀架、主轴系统、进给系统、冷却系统等,以及它们各自承担的功能。 机床的精度与刚度: 机床的精度和刚度是保证加工质量的关键。本书将深入探讨影响机床精度的各种因素,如结构设计、制造精度、热变形、动态特性等,并分析提高机床刚性的方法和意义。 机床的传动系统与控制系统: 详细介绍机床的各种传动方式,如齿轮传动、丝杠螺母传动、液压传动、气动传动等,以及它们在实现进给运动中的作用。同时,本书也将重点关注现代机床的数控(CNC)技术,包括数控系统的组成、编程指令、插补方式等,以及数控机床在提高自动化程度、柔性和加工精度方面的优势。 不同类型机床的特点与应用: 通用机床: 介绍传统车床、铣床、磨床等通用机床的结构特点、操作方法以及在中小批量生产中的应用。 专用机床与自动化生产线: 探讨为特定零件或工艺设计的专用机床,以及其在实现高效、大批量生产中的作用。 柔性制造系统(FMS)与计算机集成制造系统(CIMS): 展望未来制造的发展方向,介绍柔性制造系统和计算机集成制造系统的概念、组成和优势,为读者提供更广阔的行业视角。 机床的维护与保养: 机器设备的正常运行离不开精心的维护。本书将指导读者了解机床的日常检查、润滑、清洁以及常见故障的排除方法,以延长机床的使用寿命,保证生产的连续性。 本书的特点: 系统性与深度: 内容覆盖全面,从宏观原理到微观细节,层层深入,为读者构建了完整的知识体系。 理论与实践相结合: 既有扎实的理论分析,又有丰富的工程实践案例,便于读者理解和应用。 面向现代制造: 关注当前制造业的热点和前沿技术,如数控技术、先进刀具材料、精密加工等。 权威性与可靠性: 由该领域的专家撰写,内容严谨,是学习和研究金属切削与机床技术的宝贵资源。 无论您是机械制造专业的学生、研究人员,还是从事生产制造的技术人员、工程师,本书都将是您深入理解和掌握金属切削与机床技术的得力助手,助您在精益制造的道路上迈出坚实的步伐。
我对《制造技术:金属切削与机床(第2卷)(英文版·原书第2版)》这本书的期待,更多地集中在其理论的严谨性和实践的指导性上。作为一名在研发部门工作的工程师,我常常需要面对各种新材料、新工艺的挑战,而金属切削和机床技术正是解决这些挑战的关键。我希望这本书能够提供扎实的理论基础,比如关于材料塑性变形的力学模型,切削热的产生与传递,以及刀具磨损的几种主要失效模式。这些理论知识,对于我们理解加工过程中的各种现象,并制定有效的解决方案至关重要。同时,我更看重的是书中的实践指导。它是否会提供不同工况下的切削参数优化方法,不同刀具材料和几何形状的选择原则,以及如何针对特定材料(例如钛合金、高温合金、复合材料)设计切削工艺?我特别希望能看到一些具体的案例分析,展示如何通过合理的切削参数和刀具选择,解决实际生产中遇到的精度不高、表面粗糙度不佳、刀具寿命短等问题。这本书的尺寸和重量,作为一本技术专著,往往意味着它承载了大量的信息和深度,我会期待它能够成为我案头的常备参考书,在遇到技术难题时,能够迅速找到解决方案。它的章节划分是否逻辑清晰,索引是否详尽,这些都会极大地影响我检索信息时的效率。